科学素养在小学科学教学设计具体化的思考

张瑜 张礼 陈燕 乔立瑞 宋宝玲

随着时代的发展，发展型和创新型人才更为社会所需求，科学教育成为各个国家的教育主题。在国家对科学教育的大力提倡和教学方法的大力改革的环境下，小学教育作为系统学习知识的起步阶段，教师的科学素养以及如何在课堂教学设计环节体现对学生科学素养的培养无疑成为科学教育的核心。本文主要论述科学素养的重要性，以及以“声音的产生”为例讨论如何在课堂教学设计中将科学素养具体化。

一、引言

随着时代的发展，发展型和创新型人才更为社会所需求。科学教育顺应时代发展成为各个国家的教育主题。国际教育界普遍认为，基础教育阶段，科学素养教育尤为重要，它与科普和提高科学教育质量联系在一起，具有重要的理论价值和现实意义。

美国《2061计划》中着重强调，科学技术是今后人类生活变化的中心。1.学生应当具备一定的 “科学素养 ”，即相应的知识、技能和处世态度。着眼国民素质，实行全民改革。在处理有关课程内容的问题上，《2061 计划》采用了与传统不同的态度摈弃学校授课内容越来越多的偏向 ，把教学的着眼点集中在最基本的科学基础知识和训练上。2.强调技术 ，并赋予技术教育全新的概念。计划指出人类文化以掌握制造工具的技术为起源，人类发明并控制技术，但社会影响技术，技术同时也影响社会，因此技术教育不仅包括技艺，而且包括社会影响，应当展示技术是如何影响个人和社会的。

我国科学素养教育抓的偏晚，本应该在小学阶段就进行系统的科学素养教育，但我国在相当长一段时间里没有开展。可喜的是在2001年，依据国务院《面向21世纪教育振兴行动计划》建立“21世纪基础教育课程体系”的要求，我国开始了新一轮的课程改革，当时将“自然”课更名为“科学”课，起始年级是三年级，小学科学课程被正式提上日程。在2017年2月15日印發并要求执行的《义务教育小学课程标准》中，小学科学课被列为与语文、数学同等重要的“基础性课程”。《科学》课程的起始年级从此前的小学三年级提前到小学一年级，一、二年级每周的课时安排不少于1节。从以上可以看出，我国对小学阶段的科学教育及学生科学素养的培养重视程度日益加深。现阶段小学生学习科学，不仅仅是获取信息、接受知识，更重要的是能运用一定的科学方法去探索大自然的奥秘，并让他们在学习过程中，更好地掌握获取知识的方法和能力，能够解决生活中的一些具体问题。小学科学教育的目标是着眼于培养学生的科学素养，而不是培养某一领域的专业科学技术人才。这就要求新形势下小学科学教师要顺应时代发展，改变固有的教学方法和教学模式。因此，把提升科学知识、科学精神、科学方法为内核的科学素养作为其核心价值定位，如何在科学的课堂设计中体科学素养的培养，以及学生完成这门课会获得哪些科学素养，是我们现阶段所有科学教师面临的共同问题。

二、教学理念

现代课堂教学应该顺应教学改革，改变过去的以老师教学为主体，学生被动学习的模式。本文将以“声音是如何产生的”课题为例，从课程设计的几个创新角度来介绍科学素养如何在课程设计中具体化。通过让学生运用多种方法来“制造声音”，并对发声的物体与不发声的物体进行观察、比较，就观察到的现象进行积极思考，建立起“声音是由物体振动产生的”的初步感性认识。最后从正反取证，验证假设，培养了学生多方面的能力，特别是让学生经历了整个探索求知的过程，养成在实验过程中既动手又动脑的好习惯。学会与人合作，学会交流与倾听，养成尊重事实的科学态度。

三、科学素养在课堂设计中的体现

（一）精心预设教材，创设情境引入，提高学生学习兴趣。

一个学习兴趣浓厚的学生，对各种现象和问题都会产生好奇心理，而这种好奇心理往往会成为他们继续研究该问题的动力，使他们能投入全部热情全神贯注地探索未知的知识领域。小学科学课中，穿插有趣的、新奇的动手实验会给学生留下深刻印象。例如：学生利用身体或身边的物体来“制造声音”，并对发声的物体与不发声的物体进行观察、比较，让学生认识到不使力，就发不出声音。

（二）从学生的角度进行科学思维发散引导——培养直接和间接、正面和反面论证两种科学思维方法的习惯。

第一组实验：让学生观察橡皮筋和直尺发声时的现象，可以用眼睛去看，也可以用手去触摸。在此处学生基本就能总结出声音是由于物体振动产生的。因为这组实验材料能够明显地看出发声时的振动现象，可以直接证明振动和声音的关系。

当学生兴致勃勃地利用实验材料做完第一组实验后，学生虽然总结出物体振动产生声音，但是心中还是有疑问的：“有些物体发声时没有看到明显的振动，是不是所有物体发声时都振动呢？”

第二组实验：教师引导学生敲击鼓面、击打音叉发出声音，肉眼观察看不到鼓面和音叉明显的振动，视觉效果不明显。此时教师引导学生用手感受声音的产生时的振动，但是手的感觉并不准确，触觉效果也不明显。直接观察得不到有效证明，教师提示引导学生从间接证明的角度思考问题，转化矛盾的重点。学生可以先假想讨论如何操作来解决振动现象不明显的问题，后来操作验证。例如学生提出借助轻小物体观察物体的振动，之后用碎纸片或者乒乓球来观察鼓面和音叉的振动，振动效果很明显。“授人以鱼”不如“授人以渔”，不论是正面论证还是间接解题思维，科学解决问题的思维方法在今后的学习、工作、研究中会常常用到。

第二组实验做完后进一步总结，你觉得声音产生的原因是什么？到此大部分学生都应该了解到是由于物体的振动产生了声音。教师进一步引导：那如果振动停止了呢？声音是不是也停止？

第三组实验：敲击音叉，用手握住音叉，声音戛然而止。这充分说明，物体振动停止声音也就停止了。从反面有力地论证了振动和声音之间的关系。

这两组实验不单单是让生学习到声音是由物体震动产生的，关键在于把正面论证、反面论证，直接和间接解决问题的科学思维方法贯穿其中，实现科学素养在课堂教学中的渗透，培养学生能够运用科学的思维方法，严谨求实的分析问题、解决问题的好习惯。

（三）良好的科学实验习惯的培养——听、思、做、说、反思，遵守实验室规章制度。

实验室内做科学实验不同于在课堂上的上课，既动脑又动手，因此良好的科学实验习惯决定了学生实验课的课堂收获效果。

首先要求学生能够严格遵守实验室规章制度，仔细听清老师本节课的要求，明确实验目标；其次动脑自主设计实验方法，分小组合作动手实验，仔细观察，记录实验现象，实验过程中要注意团队合作；最后分析讨论，得出结论，在分析讨论过程中，要求学生能够做到以下几点：①能够专心和耐心的倾听，不随便打断同学的发言；②能够积极思考、甄别正确和错误的信息；③能够虚心接受同学的意见和建议。

四、小结

要让科学的种子深深扎根于学生的心头，老师的关注至关重要。每个学科都有各自的特点，科学老师要善于和其他老师互相沟通、互相支持、取长补短、共同合作。在所有学科的教学中都把学科素养的培养渗透其中，这对于开发学生的思维能力和学习能力是有相当大的助益的。

【作者单位：南京苏杰学校1、东南大学成贤学院大学物理实验中心2 江苏】